(57)【要約】【課題】接地接続を確実にし、インピーダンスのミスマッチを防止するシールドフラットケーブル及びその製造方法を提供する。【解決手段】シールドフラットケーブル１は、複数本の導体２を平行一列に並べて絶縁体３で一体に被覆したフラットケーブル１ａの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープ６が接着され、金属箔テープ６は、表裏に貫通する複数の通気孔を有し、絶縁体３は、電離放射線の照射により架橋されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆したフラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着され、前記金属箔テープは、表裏に貫通する複数の通気孔を有し、前記絶縁体は、電離放射線の照射により架橋されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記金属箔テープの外側が外被で被覆されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項３】
請求項２に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記外被は、電離放射線の照射により架橋されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項４】
複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆し、表裏に貫通する複数の通気孔を有する接地接続用の金属箔テープを、端末を除く長手方向全域にわたって貼り付けることにより前記絶縁体の両面を前記金属箔テープで覆い、前記金属箔テープの外側から電離放射線を照射して前記絶縁体を架橋することを特徴とするシールドフラットケーブルの製造方法。
【請求項５】
複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆し、表裏に貫通する複数の通気孔を有する接地接続用の金属箔テープを、端末を除く長手方向全域にわたって貼り付けることにより前記絶縁体の両面を前記金属箔テープで覆い、前記金属箔テープの外側に外被を被覆し、前記外被の外側から電離放射線を照射して前記外被及び前記絶縁体を架橋することを特徴とするシールドフラットケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の導体を一列に並べて絶縁体で一体に被覆したシールドフラットケーブル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器内の配線や機器可動部の配線に、省スペース化と簡便な接続を目的として、可撓性のあるフラットケーブルが用いられている。また、機器の使用周波数が高くなるとノイズの影響が大きくなることから、シールドされたシールドフラットケーブルが用いられる。通常、平角導体または丸形導体からなる導体を所定の間隔で一列に並べて配列し、全体を電気絶縁樹脂からなる絶縁体で一体化する。そして、絶縁体の外側を共通の導電体で覆ってシールド導体とし、その外側を樹脂による外被で保護した形状とされる（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
従来のシールドフラットケーブルは、シールド導体をケーブル端末部でコネクタや回路基板の接地端子に接続するのに、ドレインワイヤを用いている。ドレインワイヤは、通常、シールドフラットケーブルの絶縁体を覆っているシールド導体の内側で、ケーブルの長手方向全長に亘って接触するように配設されている。シールドフラットケーブルの端末部では、コネクタや回路基板の端子部に接続するために外被と共にシールド導体は除去されるが、上記のドレインワイヤによりシールド導体がシールド端子に接地接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−６４０３７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シールド導体とドレインワイヤは、軸方向に沿って線状に接触するが、その接触面積はドレインワイヤの表面積の半分以下である。しかも、シールド導体の巻付け乃至は外被の押し付けで接触状態を得ているため、電気的接触が不十分になることがあり、シールド導体の接地の信頼性が低下するおそれがある。また、ケーブル端末部では、シールド導体が除去されるため、このシールド導体が除去された領域部分で、インピーダンスのミスマッチを起こすおそれがあり、またシールド機能が低下するため、伝送信号を不安定にするという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、接地接続を確実にし、インピーダンスのミスマッチを防止するシールドフラットケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明のシールドフラットケーブルは、複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆したフラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着され、前記金属箔テープは、表裏に貫通する複数の通気孔を有し、前記絶縁体は、電離放射線の照射により架橋されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記金属箔テープの外側が外被で被覆されていることが好ましい。
【０００９】
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記外被は、電離放射線の照射により架橋されていることが好ましい。
【００１０】
本発明のシールドフラットケーブルの製造方法は、複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆し、表裏に貫通する複数の通気孔を有する接地接続用の金属箔テープを、端末を除く長手方向全域にわたって貼り付けることにより前記絶縁体の両面を前記金属箔テープで覆い、前記金属箔テープの外側から電離放射線を照射して前記絶縁体を架橋することを特徴とする。
【００１１】
本発明のシールドフラットケーブルの製造方法は、複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆し、表裏に貫通する複数の通気孔を有する接地接続用の金属箔テープを、端末を除く長手方向全域にわたって貼り付けることにより前記絶縁体の両面を前記金属箔テープで覆い、前記金属箔テープの外側に外被を被覆し、前記外被の外側から電離放射線を照射して前記外被及び前記絶縁体を架橋することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着されているため、金属箔テープがシールド機能も併せ持つことになる。そのため、金属箔テープを接地させることで、シールド層を直接接地させるのと同様の効果を得ることができる。また、金属箔テープはグランドバー等を平面的な面接触で接触させることができ、確実な接地が可能となる。また、接地接続用の金属箔テープが端末の導体露出部分を除く長手方向全域にわたって接着されているため、インピーダンスのミスマッチが防がれ、信号伝送の安定性と信頼性を確保することができる。
【００１３】
また、絶縁体は、電離放射線の照射により架橋されているので、良好な耐熱性が付与されている。しかも、金属箔テープに表裏に貫通する複数の通気孔が形成されているので、絶縁体に電離放射線を照射して架橋した際に発生する水素ガスが絶縁体と金属箔テープとの間に残留することなく放出される。これにより、絶縁体からの金属箔テープの浮き上がりが防止され、浮き上がりによるインピーダンスが部分的に高くなるスパイクの発生などのインピーダンスの乱れをなくすことができ、目標値のインピーダンスとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるシールドフラットケーブルの端末部近傍の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のシールドフラットケーブルの断面を示す断面図である。
【図３】本発明によるシールドフラットケーブルの他の例を示す断面図である。
【図４】本発明によるシールドフラットケーブルの他の例を示す断面図である。
【図５】金属箔テープの通気孔を示す概略平面図である。
【図６】図１のシールドフラットケーブルに外被を設けた場合の端末部近傍を示す斜視図である。
【図７】外被を設けたシールドフラットケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るシールドフラットケーブル及びその製造方法の実施形態の例について、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態のシールドフラットケーブルの端末付近を示す斜視図であり、図２は本実施形態のシールドフラットケーブルの断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施形態のシールドフラットケーブル１は、断面が平角の導体２を平行一列に並べ、これらを絶縁樹脂からなる絶縁体３で、互いに電気的に絶縁して一体に被覆したものであり、さらにその外側に、接地接続用の金属箔テープ６が接着されている。金属箔テープ６は、絶縁体３で被覆したフラットケーブル１ａの両面に一枚ずつ貼り付けられ、フラットケーブル１ａの幅方向の両縁部６ａで金属箔テープ６同士が接着されている。また、金属箔テープ６は、フラットケーブル１ａの端末を除く長手方向全域にわたって接着されている。
【００１７】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、金属箔テープ６は必ずしも両縁部６ａで貼り合わせなくてもよい。用途によってはこれで十分にシールド特性を満たす。また、この形態で両端の導体Ｇ，Ｇ１をグランド線として使用すると一層シールド効果がある。
【００１８】
導体２は、断面が丸形の導体であってもよいし、複数の金属素線を撚り合わせた撚り線でもよい。平角の導体２として、例えば、錫めっき軟銅箔が用いられ、導体厚さ０．０３５〜０．１ｍｍ、導体幅０．３ｍｍ〜０．８ｍｍのものを、導体の配列ピッチ０．５ｍｍ〜１．２５ｍｍで、幅方向に平行一列に並べられる。
【００１９】
丸形の導体としては、錫や銀メッキを施した単心線あるいは撚り線を用いることができ、例えば、外径０．１６ｍｍの錫メッキ軟銅線が用いられる。なお、可撓性の点から単心線よりは撚り線の方が望ましい。撚り線としては、例えば、外径０．０６ｍｍの導線を７本撚り（ＡＷＧ３４番相当）したものが用いられる。導体の配列ピッチは、信号電圧や丸形の導体の太さにもよるが、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とされる。
【００２０】
また、金属箔テープ６は、フラットケーブル１ａの両面を覆うように貼られていれば良く、図４に示すように、いわゆる煙草巻きによって周囲に巻き付けても良い。
【００２１】
絶縁体３は、低損失を実現するため、低誘電率のポリオレフィン樹脂が用いられ、絶縁体厚さは絶縁樹脂材の誘電率とケーブルの特性インピーダンスによって決められる。絶縁体３としては、並べられた導体２を、両面から接着層を有する樹脂テープで挟んで一体化するようにしてもよいが、押出し機による押出し成形で形成するのが望ましい。押出し成形の場合は、絶縁体３の両面を凹凸のない平坦面とすることができるので、金属箔テープ６との接着面に凹凸が生じないため、導体２との間の分布容量が一定で均一なインピーダンスとすることができる。また、この絶縁体３は、電離放射線の照射によって架橋され、これにより、良好な耐熱性が付与されている。
【００２２】
金属箔テープ６は、金属箔を樹脂シートにラミネートして強度を強めたものを用いることができる。金属箔テープ６は厚さが０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍのものが用いられ、銅やアルミ等の金属箔を樹脂シートにラミネートまたは蒸着した金属箔層７と樹脂層８からなる金属箔シートを用いることができる。なお、金属箔シートの樹脂シート基材には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が用いられる。金属箔層７、樹脂層８の厚さは、それぞれ数μｍ〜数十μｍである。一例として、金属箔層７は厚さ９μｍの銅箔であり、樹脂層８は厚さ６μｍのＰＥＴシートである。
【００２３】
この金属箔テープ６は、金属箔層７が内側になるように絶縁体３の両面に接するようにして縦添えされ、接着剤を介して接着される。接着剤は、予め金属箔テープ６に塗布されていてもよく、絶縁体３の表面に塗布してから金属箔テープ６を貼り付けるようにしてもよい。接着剤には、例えば、ポリエステル系の接着剤を使用することができる。金属箔テープ６の金属箔層７が絶縁体３に貼り付けられていることで、導体２と金属箔層７との間の絶縁体３を介しての静電容量および外部インダクタンスが均一に保たれ、この部分でのインピーダンスのミスマッチを生じないようにすることができる。また、シールドフラットケーブル１の幅方向の両縁部６ａでは、金属箔層７同士が貼り合わされる。金属箔層７が露出していると金属箔テープ６の剥がれや短絡の可能性が生じるため、シールドフラットケーブル１の幅方向の両縁部では、図２に示すように金属箔テープ６の外側に面する樹脂層８により金属箔層７が覆われているとよい。図３（ａ），（ｂ）及び図４に示すように、ケーブル幅方向の両縁部で金属箔テープ６を貼り合わせない場合もある。
【００２４】
金属箔テープ６の金属箔層７と導体２間の離間距離が一定に保持され、特性インピーダンスがケーブル全長に亘って均一にされていることが望ましい。そのため、金属箔テープ６は、絶縁体３の表面に対して全面で隙間なく接着剤が塗布される必要はなく、金属箔テープ６が絶縁体３から浮くことなく貼り付いていれば、縞状等に接着剤が部分的に塗布されるものでもよい。例えば、接着剤をゼブラ状、縞鋼板状、水玉状、格子状などの種々の形態で塗布して接着することができる。なお、両縁部６ａでは剥がれが生じないように全面に接着剤が塗布される。
【００２５】
この金属箔テープ６には、図５（ａ）に示すように、表裏に貫通する複数の通気孔１１が形成されている。これら通気孔１１は、例えば、直径０．１ｍｍで互いに１ｍｍ程度の間隔をあけて形成されている。
なお、これら通気孔１１としては、図５（ｂ）に示すように、表裏に貫通する複数のスリットを、それぞれ長手方向に沿うように千鳥状に形成しても良い。
【００２６】
次に、上記のシールドフラットケーブル１の製造方法について説明する。
上記シールドフラットケーブル１を製造するには、まず、複数本の導体２を平行一列に並べ、これらをポリオレフィン樹脂からなる絶縁体３で一体に被覆する。
さらに、絶縁体３の外側に、予め複数の通気孔１１が形成された接地接続用の金属箔テープ６を、端末を除く長手方向全域にわたって接着して貼り付けることにより、両面を金属箔テープ６で覆う。
【００２７】
その後、金属箔テープ６の外側から、電離放射線を照射し、内部の絶縁体３を架橋する。電離放射線としては、電子線照射あるいはコバルト照射であるγ線照射などがある。
これにより、絶縁体３は、電離放射線の照射によって架橋されることより、良好な耐熱性が付与される。
【００２８】
このようにすると、電離放射線の照射によって架橋、分解したポリオレフィン樹脂からなる絶縁体３から水素ガスが発生する。
すると、この水素ガスは、金属箔テープ６の通気孔１１を通過して外部へ放出される。
【００２９】
これにより、架橋、分解時に生じた水素ガスが絶縁体３と金属箔テープ６との間に残留することなく金属箔テープ６の外側に放出される。したがって、絶縁体３からの金属箔テープ６の浮き上がりが防止され、浮き上がりによるインピーダンスが部分的に高くなるスパイク（約７Ωのスパイク）の発生などのインピーダンスの乱れをなくすことができ、目標値のインピーダンスとすることができる。
【００３０】
そして、上記の製造方法によれば、絶縁体３によって導体２を一体化する絶縁工程時に金属箔テープ６を貼り付けるタンデムフォーミングを行った後、絶縁体３に電離放射線を照射する場合に好適である。
【００３１】
上記のようにして製造された本実施形態に係るシールドフラットケーブル１は、コネクタや回路基板の端子部に接続するに際しては、導体２を露出させた端末部とする必要がある。この端末部の形成には、接地接続用の金属箔テープ６の先端部分をＹＡＧレーザを用いて切断して除去し、絶縁体３を露出させる。さらに、ＣＯ２レーザで絶縁体３を切断除去して内部の導体２を露出させ、コネクタ等の端子部に導体２の配列ピッチを保持した状態で接続する。
【００３２】
金属箔テープ６を切断するとき、絶縁体３が透明であるとＹＡＧレーザの照射により内部の導体２が損傷してしまうが、絶縁体３を着色することで導体２の損傷を防ぐことができる。また、絶縁体３にカーボンブラックを適量だけ添加して薄黒に着色することで、絶縁体３の絶縁特性の劣化を抑制することができる。カーボンブラックは電気的に良導体であるため、カーボンブラックの添加量が多すぎるとＹＡＧレーザの照射により絶縁特性が劣化する。また、着色が濃いと、ＣＯ２レーザで絶縁体３を切断することが難しくなる。これらのことを鑑みると、カーボンブラックの好ましい添加量は０．１〜０．５重量％であり、特に略０．１５重量％である。これにより、ＹＡＧレーザが導体２まで届かず、ＣＯ２レーザによる加工性も確保できる。
【００３３】
このように形成された端末部は、接地接続用の金属箔テープ６が露出されていて、この金属箔テープ６の幅方向を横断するようにグランドバー９を配して、金属箔テープ６とグランドバー９とを接触させる。なお、金属箔テープ６の金属箔層７とグランドバー９とを導通させるには、ＣＯ２レーザによって樹脂層８に一つまたは複数の穴を開け、その穴の内側の金属箔層７とグランドバー９とを適宜導電性接着剤を介して接触させるか、あるいは金属箔テープ６の長手方向の端部を絶縁体３に接着させずに折り返して金属箔層７を露出させた部分にグランドバー９を配置したりすればよい。グランドバー９はコネクタの接地端子に接続される。金属箔テープ６とグランドバー９とは、面で接触するので、接続状態の保持固定を行うことができ、確実で安定した接続を確保することができる。また、金属箔テープ６は接地接続のため端末（導体露出部のすぐ近く）まで残される。このため、導体２と金属箔テープ６間の絶縁体３を介しての静電容量および外部インダクタンスが均一に保たれ、この部分でのインピーダンスのミスマッチを生じないようにすることができる。
【００３４】
また、金属箔テープ６が絶縁体３の両面を覆っていることにより、金属箔テープ６はシールド性能も有することになる。金属箔テープ６を接地させることで、シールド層を直接接地させるのと同様の効果を得ることができる。そのため、シールドフラットケーブル１はノイズ信号に対する信頼性も有する。このように構成されたシールドフラットケーブル１は、外部への電磁放射を抑制すると共に、外部機器からの電磁放射を抑制するシールド機能を備え、高周波信号が使用される電子機器の配線や可動部の配線に用いることができる。
【００３５】
シールドフラットケーブル１は、図６に示すように金属箔テープ６の外側に外被５を備えていてもよい。外被５を備えたシールドフラットケーブル１としては、図７（ａ）に示す、シース外被タイプと、図７（ｂ）に示すＰＥＴ外被タイプがある。
【００３６】
シース外被タイプの外被５を備えたシールドフラットケーブル１では、図７（ａ）に示すように、アルミニウム箔をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる樹脂シートにラミネートしたアルミ貼りＰＥＴテープ２１が、いわゆる煙草巻きによって周囲に巻き付けられ、さらに、押出外被２２が樹脂の押出し被覆によって形成されている。押出し外被２２の樹脂としては、ポリオレフィン（ポリエチレンやポリプロピレン）、ＰＶＣ，ＥＶＡやＥＥＡ等の共重合体、ポリエステル、ポリウレタン等を使用できる。
【００３７】
ＰＥＴ外被タイプの外被５を備えたシールドフラットケーブル１では、図７（ｂ）に示すように、銅箔をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる樹脂シートにラミネートした銅貼りＰＥＴテープ２３が、いわゆる煙草巻きによって周囲に巻き付けられている。
このような外被５を備えた上記のいずれのシールドフラットケーブル１の場合も、端末部の加工の際には外被５をＣＯ２レーザによって切断して除去すればよい。
【００３８】
上記の外被５を備えたシールドフラットケーブル１を製造するには、まず、複数本の導体２を平行一列に並べ、これらをポリオレフィン樹脂からなる絶縁体３で一体に被覆する。
さらに、絶縁体３の外側に、予め複数の通気孔１１が形成された接地接続用の金属箔テープ６を、端末を除く長手方向全域にわたって接着して貼り付けることにより、両面を金属箔テープ６で覆う。
【００３９】
次いで、金属箔テープ６の外周に、押出し被覆あるいはテープ巻きによって外被５を被覆する。
外被５を形成する工程は、絶縁体３の両面に金属箔テープ６を貼り合わせた直後に引き続いて行ってもよいし、金属箔テープ６を貼り合わせたものを一旦巻き取った後、別工程で行ってもよい。
外被５を押出し機による押出し成形で形成することで、樹脂テープの貼り合わせ等より線速を大きくでき、生産性が向上する。絶縁体３に金属箔テープ６を貼るために線速を小さくする必要がある場合には、金属箔テープ６を貼り合わせたものを一旦巻き取り、その後、高線速で繰り出して押出し被覆するとよい。
【００４０】
その後、外被５の外側から、電離放射線を照射し、外被５及び内部の絶縁体３を架橋する。これにより、外被５及び絶縁体３は、良好な耐熱性が付与される。このとき、電離放射線の照射によって架橋、分解したポリオレフィン樹脂からなる絶縁体３から水素ガスが発生する。この水素ガスは、金属箔テープ６の通気孔１１を通過して金属箔テープ６の外側へ放出される。
【００４１】
これにより、架橋、分解時に生じた水素ガスが絶縁体３と金属箔テープ６との間に残留することなく放出される。したがって、絶縁体３からの金属箔テープ６の浮き上がりが防止され、浮き上がりによるインピーダンスが部分的に高くなるスパイクの発生などのインピーダンスの乱れをなくすことができ、目標値のインピーダンスとすることができる。
【００４２】
例えば、図５（ａ）に示した通気孔１１の直径が０．４ｍｍ、間隔Ａが１．７５ｍｍ、間隔Ｂが１．５ｍｍの場合、開口率が約４．５％であり、インピーダンスは全体的に１．５Ω程度高くなり、スパイクは生じない。
また、例えば、図５（ａ）に示した通気孔１１の直径を１．０ｍｍとすると、開口率が約３０％になり、インピーダンスは全体的に５Ω程度高くなり、スパイクは生じない。
なお、これらの例では、通気孔１１を形成してインピーダンスが大きくなった分、絶縁体３の厚さを薄くして所定のインピーダンス（例えば１００Ω）にする。
【符号の説明】
【００４３】
１…シールドフラットケーブル、１ａ…フラットケーブル、２…導体、３…絶縁体、５…外被、６…金属箔シート、１１…通気孔
【図１】
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【図２】
2010165561.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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